社会的数字化转型加速，计算已无处不在，并影响到我们生活的方方面面。而数字化生活的背后，是数据中心那数以百万计的服务器。服务器的稳定可靠性，在这个时代反而越来越重要。
服务器的性能越来越强劲，需要的电能也相应的越来越大。在服务器中，存在多个电源模块及高功率器件，它们为服务器整体及关键器件供电，但它们有一个共同的风险：高功率导致高热而引起的PCB板碳化（严重时甚至会烧毁）的风险。PCB板碳化对服务器的稳定可靠性而言，是致命的。
那我们现在就一起来看一看，华为服务器是如何对其内部的关键电源模块及功率器件进行碳化防护的。
>>12V总线单板 之 分区设计<<<
220V的市电进入服务器后，经过AC/DC转换为12V直流电（一般称之为12V总线），再向服务器内部所有部件供电。12V总线由于电流大，碳化风险较高。华为服务器对12V总线单板采取单分区供电、单分区保护的设计 (如下图)，将系统风险化解为单分区风险。在单分区内，单个功率器件失效时能够快速响应将风险控制在单分区内，从而避免更大面积的PCB板碳化。
▲
此外，对单分区内的过流保护电路，增加了温度传感器，对温度进行实时监测，同时也对电压、电流进行了监测，为过流保护电路提供实时防护。
>>>开关电源 之 模组化设计<<<
开关电源涉及到的分立器件数量多，管理及验证测试复杂，质量风险高。华为服务器的开关电源使用全集成的PSiP(Power Supply in a Package：封装级电源)模组，集成模组的优点主要有：1）采用塑封工艺，设计PIN间距在0.65mm以上，抗腐蚀能力强，有效降低潮湿、灰尘和盐雾失效风险，环境适应性强；2）可靠性设计与验证，参考半导体与电源的双重可靠性标准，器件选型及验证测试更为严苛。采用PSiP集成模块的开关电源，稳定可靠性有了更高的保障。
▲
>>>VRM电源 之 智能化设计<<<
VRM电源已采用了数字化方案，其内部控制电路的PMBUS(Power Management BUS：电源管理总线)相互连接，并可在服务器的BMC中对VRM电源进行统一的管理，比如在服务器测试阶段实现对VRM电源的全面监测，确保测试更全面、更完整；在服务器上线运行时，对VRM电源的内部寄存器进行轮询，可长期有效的实时监控VRM电源的电压、电流信息。当VRM电源的功能特性需要优化调整时，可通过服务器的BMC在线升级VRM电源的驱动程序，从而实现快速优化调整。
▲
>>>VRM电源 之 兼容性设计<<<
为CPU、内存供电的VRM(Voltage Regulator Module：稳压模块)电源是服务器PCB板上的关键电源模块，其一般随Intel的CPU的升级而升级（一般CPU升级会改变电压与电流大小，进而要求VRM电源模块进行相应的升级换代）。由于VRM电源模块的更新换代频率高，其器件成熟度在业界是一个普遍问题。为了规避单供应商VRM电源模块的质量风险，华为服务器PCB板上的VRM电源模块采用兼容性设计，当某供应商的VRM电源出现质量风险时，可以快速切换为其他供应商的VRM电源模块而无需更改服务器的PCB板设计，从而保护客户服务器的既有投资。
>>>功率器件 之 FMEA测试<<<
为了避免PCB板上易发热的功率器件的碳化风险，华为服务器在PCB板的研发及测试过程中，强制要求功率器件进行器件级和系统级的FMEA(Failure Modes & Effects Analysis：故障模式与影响分析)验证测试，确保功率器件在短路、高阻等异常高热情况下，其防护措施（如切断分区电源、局部下电等）能够实时生效。
服务器的稳定可靠性，取决于多方面的因素，也与诸多关键部件有关。华为服务器通过对多种关键电源模块及功率器件的分区设计、模组化设计、智能化设计、兼容性设计与FMEA测试等举措，有效降低了服务器PCB板的碳化风险，提升了服务器电源的稳定可靠性，让服务器的Power更Powerful。
想了解更多的华为服务器可靠性设计，可以关注9月5 -7日将在上海新国际博览中心召开的HUAWEI CONNECT 2017大会，点击了解更多大会资讯。
